FISIKA 11

Contoh
Sebuah roller coster memiliki rel berupa
lingkaran dengan jejari 5 m. Dengan g =
10 m/s 2 , tentukan kelajuan minimal kereta
ketika berada pada titik tertinggi dan ketika
berada pada titik terendah agar kereta dapat
melewati lingkaran tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui:
R = 5 m
g = 10 m/s 2
Ditanyakan:
a. v minimal di titik tertinggi
b. v minimal di titik terendah
Jawab:
a. Pada titik tertinggi
v = g gR g
min
= 10 10×
× 5
= 5 2 m / s
Jadi, kelajuan minimal di titik tertinggi
adalah 5 2 m/s.
b. Pada titik terendah
v = 5gR
min
= 5 5× × 10 110
0× 5
=
250
= 5 110
m / s
Jadi, pada titik terendah kelajuan
minimalnya adalah 5 110
m/s.
Untuk mengetahui kompetensi yang kalian kuasai, kerjakan Uji
Kompetensi berikut.
Uji Kompetensi
1. Sebuah batu dengan massa 2 ons dilempar ke atas dengan kelajuan
50 m/s. Tentukan:
a. energi kinetik maksimum batu,
b. energi potensial batu pada ketinggian maksimum.
2. Sebuah pesawat pembom menjatuhkan sebuah bom yang massanya
100 kg dari ketinggian 1 km dari permukaan tanah. Jika gesekan
udara diabaikan, tentukan:
a. kecepatan bom pada saat menyentuh tanah,
b. energi kinetik pada saat menyentuh tanah.
4. Sebuah pegas memiliki konstanta 500 N/m. Arifin menekan pegas
tersebut sehingga pegas memendek 5 cm. Zaenal menarik pe-
gas yang sama dan pegas tersebut meregang 5 cm. Berapakah
perbanding an usaha yang dilakukan Arifin dan Zaenal?
5. Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 5 m di atas tanah. Pada
saat mengenai tanah, benda tersebut memperoleh energi kinetik 245
joule. Berapakah massa benda itu?
6. Sebuah benda dengan massa 5 kg dilepaskan dari ketinggian 25
m. Berapakah energi kinetik benda tersebut saat mencapai tempat
setinggi 5 m dari tanah? Hitung pula kecepatan benda di tempat
tersebut (g = 10 m/s 2 ).
Usaha dan Energi 119